‧ 攝影鏡頭微型化 智慧玻璃層植入感測器

在安防監控中，攝影機無疑是重要的組成部分，關於攝影機的各種技術也是相當的關鍵是各家競爭的主要項目之一。攝影機可分為專業攝影攝影機、監控用攝影機和普通攝影機，應用從專業的攝影師到一般監控，到現在每個智慧手機上的攝影機，應用十分廣。

在這些應用中的攝影機，根據需求還是有所不同的。一般的專業攝影機有一組笨重的機械鏡頭，靠人工轉動來調整焦距和光圈。非專業攝影機出於控制體積等目的，一大缺點就在於光圈不可調。

智慧玻璃打造微虹膜

不過德國凱澤斯勞滕大學的一項研究或許可以改變這一現狀，他們成功研製出微虹膜，厚度僅55微米，與人類頭髮絲直徑相當，有望成為未來廣域攝影機的元件。

智慧玻璃打造微虹膜攝影系統微型化

研究人員用智慧玻璃材料，開發出一種小型低功率的攝影鏡頭微虹膜。相關論文發表在最近出版的《光學雜誌》上。人眼中的虹膜控制著瞳孔直徑，瞳孔就像相機光圈，限制著通光量，以控制到達視網膜的光線多少。微虹膜相當於微型的組合可變鏡頭，限制著到達感光元件的光線，從而影響整個照片的焦點清晰度。　　

研究小組開發的微虹膜用的智慧玻璃是一種電致變色材料，當有微電流通過時，會從透明狀態變為不透明。據物理學家組織網6月18日報導，微虹膜由兩片塗有電致變色材料PEDOT（聚乙撐二氧噻吩）薄膜的玻璃製作，下面連接著透明電極。微虹膜厚55微米，當施加1.5伏電壓、20微安電流時，會變成不透明。

電控半透明光圈(左)與機械光圈(右)在各口徑下的成像表現

微虹膜鏡頭厚度僅55微米

研究人員還對微虹膜的通光強度、由透光變為不透光的切換時間，和焦點深度進行了檢測，其焦深效果與傳統鏡頭的可變光圈相當。此外，微虹膜還有記憶效應，無需連續通電就能維持不透明狀態，所以耗電功率極小，是一種理想的廣域攝影機元件。　　

目前，攝影機的其他元件日益變得輕小便攜，但要把一套機械調焦鏡頭微型化還很困難。論文第一作者托比亞斯·多伊奇曼說：“目前還沒有技術解決方案能滿足智慧手機對組合可變光圈的所有要求。許多用強吸收性材料的方案要求材料能運動，以調節通光量，而本研究中所用的電致變色材料，能在靜止狀態改變對光的吸收性，以此改變通光量而無需驅動調節，這能讓它適應更小裝置，使整個攝影系統微型化。”

多伊奇曼說，他們將進一步探索電致變色材料最優化的潛能，重點提高它的光學對比度和對焦深的控制—這是最重要的硬體參數，決定著能否把它用到下一代智慧手機上。